硅橡膠是指主鏈由硅(gui)和氧(yang)原子(zi)交替構成，硅(gui)原子(zi)上(shang)通常連(lian)有(you)(you)兩(liang)個(ge)有(you)(you)機基(ji)(ji)(ji)(ji)團的(de)(de)(de)橡(xiang)膠。普通的(de)(de)(de)硅(gui)橡(xiang)膠主要由含甲基(ji)(ji)(ji)(ji)和少量(liang)乙烯(xi)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)硅(gui)氧(yang)鏈節(jie)組成。苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐高(gao)(gao)、低(di)溫(wen)性能，三氟丙基(ji)(ji)(ji)(ji)及氰基(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)引入則可(ke)提高(gao)(gao)硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐溫(wen)及耐油(you)性能。硅(gui)橡(xiang)膠耐低(di)溫(wen)性能良好，一般在(zai)(zai)-55℃下仍(reng)能工作(zuo)。引入苯(ben)基(ji)(ji)(ji)(ji)后，可(ke)達(da)-73℃。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)耐熱性能也很突出(chu)(chu)，在(zai)(zai)180℃下可(ke)長期工作(zuo)，稍高(gao)(gao)于200℃也能承受(shou)數周(zhou)或更(geng)長時(shi)間仍(reng)有(you)(you)彈(dan)性，瞬時(shi)可(ke)耐300℃以(yi)上(shang)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)。硅(gui)橡(xiang)膠的(de)(de)(de)透氣(qi)性好，氧(yang)氣(qi)透過率在(zai)(zai)合(he)成聚(ju)合(he)物(wu)中是較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅(gui)橡(xiang)膠還(huan)具有(you)(you)生理惰性、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)突出(chu)(chu)特性，因此(ci)在(zai)(zai)醫用領域應用廣(guang)泛(fan)。

主要品種

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)分(fen)類的方法很多，通常按(an)固(gu)化(hua)前的形態分(fen)為固(gu)體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)和(he)液體(ti)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)硫化(hua)溫度(du)分(fen)為室(shi)溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，高溫硫化(hua)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)；按(an)所(suo)用(yong)單體(ti)的不同，可分(fen)為甲基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)，甲基(ji)(ji)苯(ben)基(ji)(ji)乙烯(xi)基(ji)(ji)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)、氟硅(gui)(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)等(deng)(deng)；按(an)性能和(he)用(yong)途的不同又可分(fen)為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低(di)溫型(xing)、超耐(nai)高溫型(xing)、高強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油型(xing)、醫(yi)用(yong)型(xing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)早期是由美國(guo)(guo)(guo)以三氯化鐵為催化劑合成的。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)產(chan)品問世。1948年，采用高(gao)比(bi)表面(mian)積的氣相法白炭黑補強(qiang)的硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)研(yan)制成功(gong)，使硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的性能(neng)躍升到實用階(jie)段，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)技術的基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷合成開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的國(guo)(guo)(guo)家有(you)美國(guo)(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)(guo)和中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)等。中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)的工業化研(yan)究始于1957年，多家研(yan)究所和企(qi)業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)。到2003年底，中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)生(sheng)產(chan)能(neng)力為135千噸，其(qi)中(zhong)(zhong)高(gao)溫膠(jiao)(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高溫硫化(hua)硅(gui)橡膠是(shi)指聚硅(gui)氧(yang)烷變成彈性(xing)(xing)體的(de)過程(cheng)是(shi)經過高溫（110-170℃）硫化(hua)成型的(de)。它主要以(yi)高分子量的(de)聚甲基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)氧(yang)烷為生膠，混入補強(qiang)填(tian)料(liao)、硫化(hua)劑(ji)等，在(zai)加(jia)熱加(jia)壓下硫化(hua)成彈性(xing)(xing)體。硅(gui)橡膠的(de)補強(qiang)主要是(shi)各種(zhong)類型的(de)白(bai)炭黑(hei)，可使硫化(hua)膠的(de)強(qiang)度增加(jia)數(shu)十倍。有時為了降(jiang)低成本或(huo)改(gai)善膠料(liao)性(xing)(xing)能及賦予硫化(hua)膠各種(zhong)特殊(shu)的(de)性(xing)(xing)能，也加(jia)入相應的(de)各種(zhong)添(tian)加(jia)劑(ji)。硫化(hua)劑(ji)是(shi)各種(zhong)有機過氧(yang)化(hua)物或(huo)加(jia)成反應催化(hua)劑(ji)。

加(jia)工(gong)成型方法如圖所(suo)示。一次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行高分(fen)子鏈的(de)(de)交(jiao)聯反應；二(er)次硫化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進(jin)行補充交(jiao)聯、驅除硫化(hua)(hua)(hua)劑分(fen)解(jie)產(chan)物(wu)和(he)其他揮發性(xing)化(hua)(hua)(hua)合物(wu)以穩(wen)定硫化(hua)(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性(xing)能。常用的(de)(de)設備(bei)有開放(fang)式煉膠機(ji)、捏(nie)合機(ji)及(ji)真空密煉機(ji)。

主要性能

（1）高溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)顯(xian)(xian)著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)征是高溫(wen)(wen)(wen)(wen)穩(wen)定性(xing)(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度僅(jin)是天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)或(huo)某些合成橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一半(ban)，但在(zai)200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)環境(jing)下(xia)(xia)(xia)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)(neng)保(bao)持一定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)(xing)和表面硬(ying)度，且(qie)力(li)學(xue)(xue)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)無明顯(xian)(xian)變化(hua)。（2）低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化(hua)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度一般為-70~-50℃，特(te)殊配方(fang)可達(da)-100℃，表明其低溫(wen)(wen)(wen)(wen)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優異。這對(dui)(dui)航空、宇航工業(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義重大。（3）耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對(dui)(dui)氧(yang)、臭(chou)氧(yang)及紫外(wai)線(xian)等十分穩(wen)定，在(zai)不(bu)加任何添加劑的(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)(xia)，就具有(you)(you)優良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)候性(xing)(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)優異的(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕緣性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)，耐(nai)(nai)電(dian)暈(yun)性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)電(dian)弧性(xing)(xing)(xing)(xing)也(ye)非常好。（5）物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)常溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)比通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在(zai)150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)高溫(wen)(wen)(wen)(wen)和-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)，其物(wu)理(li)機械性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)優于通(tong)用(yong)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)(nai)油及化(hua)學(xue)(xue)試劑性(xing)(xing)(xing)(xing)。普通(tong)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)具有(you)(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)油、耐(nai)(nai)溶劑性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。（7）氣(qi)體(ti)(ti)透(tou)過性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)。室溫(wen)(wen)(wen)(wen)下(xia)(xia)(xia)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)對(dui)(dui)空氣(qi)、氮、氧(yang)、二(er)氧(yang)化(hua)碳等氣(qi)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)透(tou)氣(qi)性(xing)(xing)(xing)(xing)比天(tian)然(ran)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)高出30-50倍。（8）生理(li)惰性(xing)(xing)(xing)(xing)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)無毒(du)，無味，無嗅(xiu)，與人體(ti)(ti)組(zu)(zu)織不(bu)粘連(lian)，具有(you)(you)抗凝血作用(yong)，對(dui)(dui)肌體(ti)(ti)組(zu)(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)(xing)非常少。特(te)別適合作為醫用(yong)材料(liao)。

硅橡膠的用量

據中國汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)車產銷(xiao)分(fen)別達到1927.18萬(wan)輛(liang)和1930.64萬(wan)輛(liang)，同比分(fen)別增長4.63%和4.33%，汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)約(yue)達2.0萬(wan)t。根(gen)據觀研(yan)天(tian)下的(de)新研(yan)究，增加有(you)機(ji)硅(gui)材料(liao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車零部(bu)(bu)件(jian)方面(mian)的(de)用(yong)(yong)(yong)量(liang)，可以大(da)幅度提高(gao)汽(qi)(qi)(qi)車的(de)安全性能(neng)，因此，汽(qi)(qi)(qi)車產量(liang)和單車用(yong)(yong)(yong)量(liang)水平的(de)提高(gao)都將(jiang)推(tui)動汽(qi)(qi)(qi)車工(gong)業對硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)需求的(de)增加。國家鼓勵(li)自主品(pin)牌(pai)的(de)汽(qi)(qi)(qi)車發(fa)展，關鍵(jian)汽(qi)(qi)(qi)車零部(bu)(bu)件(jian)實現自主化(hua)，《2012年度黨政(zheng)機(ji)關公務用(yong)(yong)(yong)車選用(yong)(yong)(yong)車型目(mu)錄（征求意見稿(gao)）》為自主品(pin)牌(pai)擴大(da)在(zai)(zai)政(zheng)府(fu)(fu)采購(gou)的(de)市場(chang)份額，為改變目(mu)前國內(nei)政(zheng)府(fu)(fu)采購(gou)以合資品(pin)牌(pai)產品(pin)為主的(de)局(ju)面(mian)提供了保(bao)障。促進(jin)自主品(pin)牌(pai)發(fa)展，國產汽(qi)(qi)(qi)車業的(de)繁榮將(jiang)為汽(qi)(qi)(qi)車膠(jiao)的(de)應(ying)用(yong)(yong)(yong)提供有(you)力保(bao)障。預測(ce)未來3年，我國室溫硫化(hua)硅(gui)橡(xiang)膠(jiao)在(zai)(zai)汽(qi)(qi)(qi)車行業將(jiang)以年均20%增長。

此外，硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)是(shi)重要的非石油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，約占(zhan)非石油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)消(xiao)費量的98%。但因為石油(you)價(jia)格的大(da)(da)幅上(shang)漲，同(tong)(tong)時我(wo)國在硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的關(guan)鍵(jian)原料有機(ji)硅(gui)單(dan)體的生產(chan)(chan)技術(shu)方(fang)面取(qu)得突破，有機(ji)硅(gui)單(dan)體的生產(chan)(chan)技術(shu)在2005年前(qian)(qian)被幾家跨國公司壟斷，但目前(qian)(qian)我(wo)國已發(fa)展成為全球有機(ji)硅(gui)單(dan)體第1大(da)(da)國，這(zhe)2個(ge)方(fang)面原因使硅(gui)橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的價(jia)格從2011年起開(kai)始低于石油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，僅約為大(da)(da)宗(zong)石油(you)基橡(xiang)(xiang)膠(jiao)的80%～90%，成為廉價(jia)的合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)，并開(kai)始大(da)(da)規模替代(dai)石油(you)基合(he)成橡(xiang)(xiang)膠(jiao)。這(zhe)將極大(da)(da)拓展有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)業的市(shi)場空間，同(tong)(tong)時將帶動硅(gui)油(you)、硅(gui)烷偶聯劑和硅(gui)樹(shu)脂(zhi)等其他(ta)有機(ji)硅(gui)產(chan)(chan)品的消(xiao)費。